EP1561011B1 - Pivoting actuator system for controlling the stroke of a gas exchange valve in the cylinder head of an internal combustion engine - Google Patents
Pivoting actuator system for controlling the stroke of a gas exchange valve in the cylinder head of an internal combustion engine Download PDFInfo
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- EP1561011B1 EP1561011B1 EP03750715A EP03750715A EP1561011B1 EP 1561011 B1 EP1561011 B1 EP 1561011B1 EP 03750715 A EP03750715 A EP 03750715A EP 03750715 A EP03750715 A EP 03750715A EP 1561011 B1 EP1561011 B1 EP 1561011B1
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Definitions
- the invention relates to a Schwenkaktor device for stroke control of a gas exchange valve in a cylinder head of an internal combustion engine according to the features in the preamble of claim 1.
- a Schwenkaktor device for stroke control of a gas exchange valve in a cylinder head of an internal combustion engine comprising a pivot motor with a shaft to which an actuator is arranged with a control track is described.
- the actuating element is used to open a gas exchange valve, wherein a second actuating element with a second control path is arranged on the first actuating element.
- a disadvantage of the described Schwenkaktor device is that the gas exchange valve despite the o. G. Design, only with a Ventilhubverlauf is actuated.
- Object of the present invention is to further develop a generic Schwenkaktor device to the effect that for the gas exchange valve different Ventilhubverrise are possible.
- the invention extends the existing Schwenkaktor device by a second actuator in the opposite direction of rotation with a smaller stroke relative to the main cam.
- This second actuator does not fully open the valve and is used only for small strokes in the range of low engine speeds.
- the Schwenkaktor device is energized so that the shaft pivots only in the direction of the second actuating element, while at high speeds is pivoted exclusively in the direction of the first actuating element. Due to the low stroke, the Schwenkaktor device consumes less power at low speeds advantageously.
- the two actuators form a double cam, which is bumpless actuated in two directions.
- the production of such a designed double control track whose Nullhub Schemee are adjacent, simple and inexpensive.
- the current consumption at low speeds is low. Furthermore, valve noise generated by opening the gas exchange valve on the valve seat is reduced by the design according to the invention.
- the second actuator balances the moments of the spring element, an actuator spring, against the moments of the valve spring.
- the resulting torque on the camshaft is nearly zero, depending on tolerances, and thus the camshaft can be kept almost de-energized in any angular position of the second actuator.
- Such a system has a low dynamics, since this is built up solely by the moment structure of the swing motor (by energization).
- Another advantage is the improvement in the gas dynamics when changing the charge to name, as due to the small valve lift supersonic speeds in the valve gap can be generated, which contribute significantly to a good mixture preparation positive.
- system overshoots do not affect, since the valve is not changed in these areas.
- the second control track is configured.
- the Tax track divided into two areas.
- the first stroke range from zero lift or a defined value (eg from 0.6 mm to 1.5 mm lift height)
- the kinematics torque of the spring element is compensated only to a small extent so that a spring-induced acceleration is impressed on the swivel actuator device
- the second stroke range eg from 1.5 mm to approx. 3.5 mm
- the kinematics moment of the spring element is overcompensated, so that a spring-related deceleration is impressed on the pivoting actuator device over this stroke range.
- the two actuating elements either radially on the outer circumference of the shaft, whereby a plurality of gas exchange valves can be operated by a Schwenkaktor device or attach to the frontal surface of the shaft a slide track with which a single gas exchange valve is controlled.
- the Schwenkaktor device according to the invention can be arranged according to claim 13, both the inlet side and the exhaust side in the cylinder head of the internal combustion engine. This common part principle allows cost-effective production.
- Fig. 1 shows a schematic representation of a Schwenkaktor device 1 according to the invention in the installed position in a cylinder head 3.
- the Schwenkaktor device 1 consists essentially of a pivot motor 4 with a stator, not shown, and a rotor, not shown.
- the rotor is fixedly connected to a shaft 5 with a common axis of rotation 5a.
- the shaft 5 has radially at its periphery an actuating element 6 with a first control track 7, a half cam on.
- the first control path 7 is divided into three individual regions, a first zero-stroke region 7a, a first stroke region 7b and a full-stroke region 7c.
- a second actuating element 8 with a second control path 9 adjoins the first zero-stroke region 7a in the opposite direction of rotation.
- the second control track 9 is likewise subdivided into three areas, a second zero stroke area 9a, a second stroke area 9b and a partial lift area 9c.
- the second stroke region 9b is in turn divided into an acceleration stroke region 9b ', which adjoins the second zero stroke region 9a, followed by a delay stroke region 9b "The first zero stroke region 7a and the second zero stroke region 9a adjacent thereto have the same constant radius" R1 ".
- the distance between the first control track 7 in the first stroke region 7b increases in accordance with a cam contour via a rotation angle in the direction of the full stroke region 7c
- the full stroke region 7c following the first stroke region 7b in turn has a constant radius "R2" Radius difference between R2 and R1 corresponds to a height "h 1 ", corresponding to a maximum gas exchange valve lift
- the second stroke region 9b adjoining the second zero stroke region 9a also has a cam contour, that is, the distance of the control path 9 from the rotation axis 5a increases in the lifting area 9b via a twist angle in the direction Operahu b range 9c.
- the acceleration stroke region 9b ' has a degressive, the delay stroke region 9b "a progressive radius increase.
- the acceleration stroke range 9b compensates for the kinematics torque of the spring element only to a small extent and thus imposes spring-induced acceleration on the system
- the kinematic moment of the spring element 12 is overcompensated in the deceleration stroke range 9b "and thus the system is impressed with spring-induced deceleration over this stroke range 9b 'and the delay stroke 9b "can occupy different angular sections of the control track 9 depending on the internal combustion engine or omitted entirely in favor of a normal cam contour.
- the power transmission element 10 is based, on the one hand, on a clearance compensation element 14, a hydraulic valve clearance compensation element, which is arranged stationarily in the cylinder head 3 and, on the other hand, on a valve stem end of a gas exchange valve 2 which is held in the closed position by a valve spring 11.
- the swivel motor 4 pivots at high requested load or speed in the direction of the full-stroke range 7c and at a lower requested load or speed in the direction of the partial lift ranges 9c.
- the gas exchange valve 2 is opened in accordance with the control tracks 7 and 9, respectively.
- the pivoting movement of the swivel motor 4 is assisted during opening by the spring element 12 and the energy stored in the spring element 12 is delivered to the valve spring 11 during the opening process.
- the valve spring 11 is the stored energy in her largely to the spring element 12 from.
- Subsequent partial lifting area 9c is a torque-neutral cam area in which electroless holding of gas exchange valve 2 in the open position, at maximum partial lift, especially at low engine speeds and high loads, is made possible.
- the height h 2 of the Operahub Schemees 9c is designed according to internal combustion engine-dependent parameters.
- the acceleration stroke region 9b 'of the second actuating element 8 can be made smaller in magnitude than the region of the deceleration stroke region 9b.
- the load control of the internal combustion engine is simpler and allows more fuel-efficient operating points in the lower load range.
- Another advantage of the Schwenkaktor device 1 according to the invention is the lower power consumption at low speeds at small valve strokes against full valve lifts to mention. Due to the small air gap with a small valve lift of the inlet valve, it is possible to achieve supersonic inlet flow rates which improve the mixture preparation and thus reduce the emissions of the internal combustion engine. A further improvement results from opening the intake valve twice, a first time to draw in the combustion air and a second time to swirl the combustion air with fuel. This leads to a significantly improved mixing of air and fuel and thus to a more uniform combustion.
- the opening speed of the valve movement can be reduced if desired, and thus reduces the Vorlassauspat in the exhaust system become.
- the acoustic excitation of the exhaust system can be reduced and the overall noise level of the internal combustion engine can also be reduced.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schwenkaktor-Vorrichtung zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine gemäß der Merkmale im Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a Schwenkaktor device for stroke control of a gas exchange valve in a cylinder head of an internal combustion engine according to the features in the preamble of
Sie geht von der US 5,873,335 aus. In dieser ist eine Schwenkaktor-Vorrichtung zur Hubsteuerung eines Gaswechselventils in einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine, bestehend aus einem Schwenkmotor mit einer Welle, an die ein Betätigungselement mit einer Steuerbahn angeordnet ist, beschrieben. Das Betätigungselement dient zum Öffnen eines Gaswechselventils, wobei an das erste Betätigungselement ein zweites Betätigungselement mit einer zweiten Steuerbahn angeordnet ist.It starts from the US 5,873,335. In this is a Schwenkaktor device for stroke control of a gas exchange valve in a cylinder head of an internal combustion engine, comprising a pivot motor with a shaft to which an actuator is arranged with a control track is described. The actuating element is used to open a gas exchange valve, wherein a second actuating element with a second control path is arranged on the first actuating element.
Nachteilig bei der beschriebenen Schwenkaktor-Vorrichtung ist es, dass das Gaswechselventil trotz der o. g. Ausgestaltung, nur mit einem Ventilhubverlauf betätigbar ist.A disadvantage of the described Schwenkaktor device is that the gas exchange valve despite the o. G. Design, only with a Ventilhubverlauf is actuated.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Schwenkaktor-Vorrichtung dahingehend weiter auszubilden, dass für das Gaswechselventil unterschiedliche Ventilhubverläufe möglich sind.Object of the present invention is to further develop a generic Schwenkaktor device to the effect that for the gas exchange valve different Ventilhubverläufe are possible.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is solved by the features in the characterizing part of
Die Erfindung erweitert die bestehende Schwenkaktor-Vorrichtung durch ein zweites Betätigungselement in gegenläufiger Drehrichtung mit einem geringeren Hub gegenüber der Hauptnocke. Dieses zweite Betätigungselement öffnet das Ventil nicht komplett und wird nur für kleine Hübe im Bereich niedriger Motordrehzahlen verwendet. Bei niedrigen Drehzahlen der Brennkraftmaschine wird die Schwenkaktor-Vorrichtung derart bestromt, dass die Welle nur in Richtung des zweiten Betätigungselementes schwenkt, während bei hohen Drehzahlen ausschließlich in Richtung des ersten Betätigungselementes geschwenkt wird. Durch den geringen Hub verbraucht die Schwenkaktor-Vorrichtung bei niedrigen Drehzahlen in vorteilhafter Weise weniger Strom.The invention extends the existing Schwenkaktor device by a second actuator in the opposite direction of rotation with a smaller stroke relative to the main cam. This second actuator does not fully open the valve and is used only for small strokes in the range of low engine speeds. At low speeds of the internal combustion engine, the Schwenkaktor device is energized so that the shaft pivots only in the direction of the second actuating element, while at high speeds is pivoted exclusively in the direction of the first actuating element. Due to the low stroke, the Schwenkaktor device consumes less power at low speeds advantageously.
Durch die Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2 bilden die zwei Betätigungselemente einen Doppelnocken, der stoßfrei in zwei Richtungen betätigbar ist. Darüber hinaus ist die Fertigung einer derart gestalteten doppelten Steuerbahn, deren Nullhubbereiche aneinandergeordnet sind, einfach und kostengünstig.Due to the embodiment according to
Mit einer Ausgestaltung gemäß der Patentansprüche 3 bis 6 ist die Stromaufnahme bei niedrigen Drehzahlen gering. Ferner werden durch Aufschlagen des Gaswechselventils auf dem Ventilsitz generierte Ventilgeräusche durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung reduziert. Das zweite Betätigungselement gleicht die Momente des Federelementes, einer Aktorfeder, gegen die Momente der Ventilfeder aus. Damit ist das resultierende Moment an der Nockenwelle nahezu Null, abhängig von Toleranzen, und somit kann die Nockenwelle in jeder Winkelstellung des zweiten Betätigungselementes nahezu stromlos gehalten werden. Ein derartiges System hat eine geringe Dynamik, da diese allein von dem Momentaufbau des Schwenkmotors (durch Bestromung) aufgebaut wird. Als weiterer Vorteil ist die Verbesserung der Gasdynamik beim Ladungswechsel zu nennen, da aufgrund des kleinen Ventilhubs Überschallgeschwindigkeiten im Ventilspalt erzeugbar sind, die wesentlich zu einer guten Gemischaufbereitung positiv beitragen. Insbesondere bei einer Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 5 wirken sich Systemüberschwinger nicht aus, da der Ventilhub in diesen Bereichen nicht verändert wird.With an embodiment according to the claims 3 to 6, the current consumption at low speeds is low. Furthermore, valve noise generated by opening the gas exchange valve on the valve seat is reduced by the design according to the invention. The second actuator balances the moments of the spring element, an actuator spring, against the moments of the valve spring. Thus, the resulting torque on the camshaft is nearly zero, depending on tolerances, and thus the camshaft can be kept almost de-energized in any angular position of the second actuator. Such a system has a low dynamics, since this is built up solely by the moment structure of the swing motor (by energization). Another advantage is the improvement in the gas dynamics when changing the charge to name, as due to the small valve lift supersonic speeds in the valve gap can be generated, which contribute significantly to a good mixture preparation positive. In particular, in an embodiment according to claim 5 system overshoots do not affect, since the valve is not changed in these areas.
Um die geringe Dynamik des zweiten Betätigungselementes zu verbessern, ist die zweite Steuerbahn gemäß der Patentansprüche 7 bis 9 ausgestaltet. Hierzu ist die Steuerbahn in zwei Bereiche aufgeteilt. Im ersten Hubbereich, ab Nullhub oder einem definierten Wert (z. B. ab 0,6 mm bis 1,5 mm Hubhöhe), wird das Kinematikmoment des Federelementes nur zu einem geringen Teil kompensiert, damit der Schwenkaktor-Vorrichtung eine federbedingte Beschleunigung aufgeprägt wird. Im zweiten Hubbereich (z. B. ab 1,5 mm bis ca. 3,5 mm) wird das Kinematikmoment des Federelementes überkompensiert, damit der Schwenkaktor-Vorrichtung eine federbedingte Abbremsung über diesen Hubbereich aufgeprägt wird. Durch diese Ausgestaltung ist es in einfacher Weise möglich, die Dynamik der Schwenkaktor-Vorrichtung, insbesondere für kleine Ventilhübe positiv zu beeinflussen.In order to improve the low dynamics of the second actuating element, the second control track according to the claims 7 to 9 is configured. For this is the Tax track divided into two areas. In the first stroke range, from zero lift or a defined value (eg from 0.6 mm to 1.5 mm lift height), the kinematics torque of the spring element is compensated only to a small extent so that a spring-induced acceleration is impressed on the swivel actuator device , In the second stroke range (eg from 1.5 mm to approx. 3.5 mm), the kinematics moment of the spring element is overcompensated, so that a spring-related deceleration is impressed on the pivoting actuator device over this stroke range. With this configuration, it is possible in a simple manner to positively influence the dynamics of the Schwenkaktor device, especially for small valve strokes.
Gemäß Patentanspruch 10 ist es möglich, die zwei Betätigungselemente entweder radial am Außenumfang der Welle anzuordnen, wodurch von einer Schwenkaktor-Vorrichtung mehrere Gaswechselventile betrieben werden können bzw. an der stirnseitigen Fläche der Welle eine Kulissenbahn anzubringen, mit der ein einzelnes Gaswechselventil steuerbar ist.According to
Bei Anordnung eines Kraftübertragungselementes zwischen Betätigungselement und Gaswechselventil gemäß Patentanspruch 11 und 12 wird die innere Reibung des Systems verringert.In the arrangement of a force transmission element between the actuating element and gas exchange valve according to
In vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße Schwenkaktor-Vorrichtung gemäß Patentanspruch 13 sowohl einlassseitig als auch auslassseitig im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine angeordnet werden. Dieses Gleichteileprinzip ermöglicht eine kostengünstige Fertigung.Advantageously, the Schwenkaktor device according to the invention can be arranged according to
Im Folgenden ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel anhand einer einzigen Figur näher erläutert.In the following, a preferred embodiment is explained in more detail with reference to a single figure.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schwenkaktor-Vorrichtung 1 in Einbaulage in einem Zylinderkopf 3. Die Schwenkaktor-Vorrichtung 1 besteht im Wesentlichen aus einem Schwenkmotor 4 mit einem nicht dargestellten Stator und einem nicht dargestellten Rotor. Der Rotor ist mit einer Welle 5 mit einer gemeinsamen Drehachse 5a ortsfest verbunden. Die Welle 5 weist radial an ihrem Umfang ein Betätigungselement 6 mit einer ersten Steuerbahn 7, eine halbe Nocke, auf. Die erste Steuerbahn 7 teilt sich in drei Einzelbereiche, einen ersten Nullhubbereich 7a, einen ersten Hubbereich 7b und einen Vollhubbereich 7c auf. An den ersten Nullhubbereich 7a schließt sich in entgegengesetzter Drehrichtung ein zweites Betätigungselement 8 mit einer zweiten Steuerbahn 9 an. Die zweite Steuerbahn 9 ist ebenfalls in drei Bereiche, einen zweiten Nullhubbereich 9a, einen zweiten Hubbereich 9b und einen Teilhubbereich 9c unterteilt. Der zweite Hubbereich 9b ist wiederum unterteilt in einen Beschleunigungshubbereich 9b', der sich an den zweiten Nullhubbereich 9a anschließt, daran schließt sich ein Verzögerungshubbereich 9b" an. Der erste Nullhubereich 7a und der daran angrenzende zweite Nullhubbereich 9a weisen den selben konstanten Radius "R1" bezogen auf die Drehachse 5a auf. Der Abstand der ersten Steuerbahn 7 im ersten Hubbereich 7b nimmt entsprechend einer Nockenkontur über einen Verdrehwinkel in Richtung Vollhubbereich 7c zu. Der an den ersten Hubbereich 7b anschließende Vollhubbereich 7c weist wiederum einen konstanten Radius "R2" auf. Die Radiusdifferenz zwischen R2 und R1 entspricht einer Höhe "h1", entsprechend einem maximalen Gaswechsel-Ventilhub. Der an den zweiten Nullhubbereich 9a anschließende zweite Hubbereich 9b weist ebenfalls eine Nockenkontur auf, das heißt, der Abstand der Steuerbahn 9 von der Drehachse 5a vergrößert sich im Hubbereich 9b über einen Verdrehwinkel in Richtung Teilhubbereich 9c. Der Beschleunigungshubbereich 9b' weist eine degressive, der Verzögerungshubbereich 9b" eine progressive Radiuszunahme auf. Der an den Verzögerungshubbereich 9b" anschließende Teilhubbereich 9c weist einen konstanten Radius "R3" in Bezug auf die Drehachse 5a auf. Die Radiusdifferenz zwischen R3 und R1 entspricht einer Höhe "h2", einem mittleren Gaswechsel-Ventilhub. Der Beschleunigungshubbereich 9b' beginnt im vorliegenden Beispiel ab einem Hub von 0,6 mm und erstreckt sich bis zu einer Hubhöhe von 1,5 mm. Der Verzögerungshubbereich 9b" beginnt ab einer Hubhöhe von 1,5 mm und reicht bis zu einer Hubhöhe von 3,5 mm. Während der Beschleunigungshubbereich 9b' das Kinematikmoment des Federelementes nur zu einem geringen Teil kompensiert, und somit dem System eine federbedingte Beschleunigung aufprägt, wird im Verzögerungshubbereich 9b" das Kinematikmoment des Federelementes 12 überkompensiert und damit dem System eine federbedingte Abbremsung über diesen Hubbereich aufgeprägt. Der Beschleunigungshubbereich 9b' und der Verzögerungshubbereich 9b" können abhängig von der Brennkraftmaschine unterschiedliche Winkelabschnitte der Steuerbahn 9 einnehmen oder ganz entfallen zugunsten einer normalen Nockenkontur.Fig. 1 shows a schematic representation of a
In der Darstellung ist der zweite Nullhubbereich 9a mit einem Rollenelement 10a eines Kraftübertragungselementes 10, einem Rollenschlepphebel, in Wirkverbindung. Das Kraftübertragungselement 10 stützt sich einerseits auf einem Spielausgleichselement 14, einem hydraulischem Ventilspielausgleichselement, ab, das ortsfest im Zylinderkopf 3 angeordnet ist und andererseits an einem Ventilschaftende eines Gaswechselventils 2, das von einer Ventilfeder 11 in Schließstellung gehalten wird. Weiter ist an der Welle 5 ein ortsfestes Abstützelement 13, an dem ein Federelement 12, eine Schenkelfeder, einerseits abgestützt ist, während es andererseits am Zylinderkopf 3 lagefixiert ist.In the illustration, the second Nullhubbereich 9a with a
Beim Betrieb der Brennkraftmaschine schwenkt der Schwenkmotor 4 bei hoher angeforderter Last, bzw. Drehzahl in Richtung Vollhubbereich 7c und bei niedriger angeforderter Last, bzw. Drehzahl in Richtung Teilhubbereiche 9c. Bei der periodischen Schwenkbewegung in die eine oder andere Richtung wird entsprechend der Steuerbahnen 7 bzw. 9 das Gaswechselventil 2 geöffnet. Die Schwenkbewegung des Schwenkmotors 4 wird hierbei beim Öffnen vom Federelement 12 unterstützt und die im Federelement 12 gespeicherte Energie wird bei dem Öffnungsvorgang an die Ventilfeder 11 abgegeben. Beim Schließvorgang, beim Schwenken in Richtung ersten und zweiten Nullhubbereich 7a, 9a, gibt die Ventilfeder 11 die in ihr gespeicherte Energie weitestgehend an das Federelement 12 ab. Durch dieses Feder-Masse-Feder-Schwingsystem ist der Energiebedarf des Schwenkmotors 4, insbesondere bei kleinem Ventilhub, sehr gering.During operation of the internal combustion engine, the swivel motor 4 pivots at high requested load or speed in the direction of the full-
Der im Anschluss angeordnete Teilhubbereich 9c ist ein momentneutraler Nockenbereich, in dem ein stromloses Halten des Gaswechselventils 2 in der Offenstellung, bei maximalem Teilhub, besonders bei niedrigen Motordrehzahlen und hohen Lasten ermöglicht wird. Die Höhe h2 des Teilhubbereiches 9c wird entsprechend brennkraftmaschinenabhängiger Parameter ausgelegt. Für die Einlassseite einer Brennkraftmaschine kann der Beschleunigungshubbereich 9b' des zweiten Betätigungselementes 8 vom Betrag her kleiner ausgeführt werden, als der Bereich des Verzögerungshubbereiches 9b". Auf diese Weise kann eine Variabilität der zweiten Steuerbahn 9 und damit eine bessere Gemischsteuerung der Brennkraftmaschine erreicht werden. Für die Auslassseite einer Brennkraftmaschine können der Beschleunigungshubbereich 9b' und der Verzögerungshubbereich 9b" den gleichen Arbeitsbetrag haben, um eine möglichst hohe Dynamik der Teilhubbewegung zu erreichen, und damit den Betriebsbereich des Teilhubbetriebes vom Leerlauf bis zu möglichst hohen Drehzahlen zu erweitern.Subsequent
Durch die kleinen, variablen Hübe ist die Laststeuerung der Brennkraftmaschine einfacher und ermöglicht verbrauchsgünstigere Betriebspunkte im unteren Lastbereich. Als weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schwenkaktor-Vorrichtung 1 ist der geringere Strombedarf bei niedrigen Drehzahlen bei kleinen Ventilhüben gegenüber vollen Ventilhüben zu erwähnen. Durch den kleinen Luftspalt bei geringem Ventilhub des Einlassventils lassen sich Überschalleinlassströmungsgeschwindigkeiten erreichen, welche die Gemischaufbereitung verbessern und somit die Emissionen der Brennkraftmaschine reduzieren. Eine weitere Verbesserung ergibt sich beim zweimaligen Öffnen des Einlassventils, ein erstes Mal zum Ansaugen der Verbrennungsluft und ein zweites Mal zum Verwirbeln der Verbrennungsluft mit Kraftstoff. Dies führt zu einer wesentlich verbesserten Vermischung von Luft und Treibstoff und somit zu einer gleichmäßigeren Verbrennung. Auf der Auslassseite der Brennkraftmaschine kann die Öffnungsgeschwindigkeit der Ventilbewegung auf Wunsch reduziert werden und damit der Vorlassausstoß in der Abgasanlage vermindert werden. Somit kann die akustische Anregung der Abgasanlage reduziert und der Gesamtgeräuschpegel der Brennkraftmaschine ebenfalls reduziert werden.Due to the small, variable strokes, the load control of the internal combustion engine is simpler and allows more fuel-efficient operating points in the lower load range. Another advantage of the Schwenkaktor
- 11
- Schwenkaktor-VorrichtungSwivel actuator device
- 22
- GaswechselventilGas exchange valve
- 33
- Zylinderkopfcylinder head
- 44
- Schwenkmotorswing motor
- 55
- Wellewave
- 5a5a
- Drehachseaxis of rotation
- 66
- Betätigungselementactuator
- 77
- erste Steuerbahnfirst control track
- 7a7a
- erster Nullhubbereichfirst zero stroke range
- 7b7b
- erster Hubbereichfirst stroke range
- 7c7c
- Vollhubbereichfull lift
- 88th
- Zweites BetätigungselementSecond actuator
- 9a9a
- Zweiter NullhubbereichSecond zero stroke range
- 9b9b
- Zweiter HubbereichSecond stroke range
- 9b'9b '
- BeschleunigungshubbereichBeschleunigungshubbereich
- 9b"9b "
- VerzögerungshubbereichVerzögerungshubbereich
- 9c9c
- Teilhubbereichpartial stroke
- 1010
- KraftübertragungselementPower transmission element
- 10a10a
- Rollenelementroller element
- 1111
- Ventilfedervalve spring
- 1212
- Federelementspring element
- 1313
- Abstützelementsupporting
- 1414
- SpielausgleichselementLash adjuster
Claims (13)
- A swivel actuator device (1) for controlling the stroke of a gas change valve (2) in a cylinder head (3) of an internal combustion engine, the device comprising a swivel motor (4) with a shaft (5) bearing an actuating element (6) with a first cam track (7) for opening the gas change valve (2), wherein the first cam track (7) is divided into a first zero stroke region (7a) and a first stroke region (7b),
characterised in that a second actuating element (8) disposed on the first actuating element (6) has a second cam track (9) for opening the gas change valve (2), and the second cam track (9) is divided into at least one second zero stroke region (9a) and a second stroke region (9b). - A device according to claim 1,
characterised in that the second zero stroke region (9a) is disposed on the first zero stroke region (7a) of the first cam track (7). - A device according to claim 1 or claim 2,
characterised in that the first cam track (7) has a full stroke region (7c) and/or the second cam track (9) has a part stroke region (9c). - A device according to claim 3,
characterised in that the full stroke region (7c) is disposed on the first stroke region (7b) and the part stroke region (9c) is disposed on the second stroke region (9b). - A device according to any of the preceding claims,
haracterised in that the height (h2) of the part stroke region (9c) is less than the height (h1) of the full stroke region (7c). - A device according to any of the preceding claims,
characterised in that the height (h1) of the full stroke region (7c) is the maximum stroke height of the gas change valve (2). - A device according to any of the preceding claims,
characterised in that the second stroke region (9b), starting from the second zero stroke region (9a), is divided into an acceleration stroke region (9b') and an adjoining deceleration stroke region (9b"). - A device according to claim 7, wherein the shaft (5) is rotatable around an axis (5a),
characterised in that in the acceleration stroke region (9b') the distance of the cam track (9) from the axis (5a) increases degressively over a torsion angle in the direction towards the part stroke region (9c). - A device according to claim 7,
characterised in that in the deceleration stroke region (9b") the distance of the cam track (9) from the axis (5a) increases progressively over a torsion angle in the direction towards the part stroke region (9c). - A device according to claim 5,
characterised in that the actuating element (6) and the second actuating element (8) are disposed radially or axially on the shaft (5). - A device according to any of the preceding claims, characterised in that a force transmitting element (10) is disposed between the actuating element (6, 8) and the gas change valve (2).
- A device according to claim 11,
characterised in that the force transmitting element (10) is a drag lever or a roller drag lever or a rocker arm. - A device according to any of the preceding claims, wherein the internal combustion engine has inlet gas change valves and outlet gas change valves,
characterised in that the swivel actuator device (1) is mountable on inlet gas change valves and/or outlet gas change valves.
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